分子的空間結(jié)構(gòu)+課時3+高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)課時3（1）計算中心原子價層電子對數(shù)

價層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋孤電子對數(shù)

①σ鍵電子對數(shù)=中心原子結(jié)合的原子數(shù)

②孤電子對數(shù)=1/2(a-xb)（2）確定相應(yīng)的VSEPR模型（3）略去孤電子對，確定分子空間構(gòu)型VSEPR模型預(yù)測分子空間結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)回顧P51直線形平面三角形四面體形CO2、HCNCH2O、BF3CH4、CCl4P50無孤電子對有2對孤電子對BDP50C寫出碳原子的核外電子排布圖，思考為什么碳原子與氫原子結(jié)合形成CH4，而不是CH2？C原子

電子排布圖（軌道表示式）H原子

電子排布圖

按照我們已經(jīng)學(xué)過的價鍵理論，甲烷的4個C—H單鍵都應(yīng)該是σ鍵，然而，碳原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的2p軌道和1個球形的2s軌道，用它們跟4個氫原子的1s原子軌道重疊，不可能得到正四面體構(gòu)型的甲烷分子。為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論。圖解基態(tài)激發(fā)態(tài)4個能量相同的sp3雜化軌道電子躍遷雜化Cxyzxyzzxyzxyz109°28′甲烷的形成[sp3雜化]同一原子中能量相近1個s軌道和3個p軌道形成4個能量相同的新軌道，稱為4個sp3軌道，軌道夾角為109°28′，形成正四面體結(jié)構(gòu)。

σσσσ（1）概念

原子形成分子的過程中，中心原子若干能量相近的原子軌道發(fā)生混雜，形成一組新軌道的過程叫做原子軌道的雜化。（2）條件①在形成化學(xué)鍵時才雜化②能量相近的軌道間才能雜化（3）特點①雜化軌道數(shù)=參加雜化的原子軌道數(shù)②雜化改變了原子軌道的形狀、方向、能量（各雜化軌道能量可能相同，也可能不同，但更易成鍵）③為使雜化軌道間的斥力最小，雜化軌道盡可能遠(yuǎn)離④雜化軌道只用于形成σ鍵和容納孤電子對雜化軌道理論圖解xyzxyzzxyzxyz109°28′sp3雜化sp3雜化：1個s軌道與3個p軌道進(jìn)行的雜化，形成4個sp3雜化軌道。每個sp3軌道形狀為一頭大，一頭小，含有1/4s軌道和3/4p軌道的成分常見雜化類型（1）sp3雜化

由1個s軌道與3個p軌道雜化形成①特點：中心原子的價層電子對數(shù)=4②示例：CH4

類似的：CCl4、SiF4、ClO4-等

AB4

型化合物

注意：烴基中的飽和碳原子也采取sp3雜化s-sp3σ鍵C的價層電子對數(shù)=4NH3（N原子的4個sp3雜化軌道：3個與3個H原子形成3個σ鍵，

剩余1個含一對孤電子對）NH3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形（1）sp3雜化N的價層電子對數(shù)=4H2O（O原子的4個sp3雜化軌道：2個與2個H原子形成2個σ鍵，剩余2個各含一對孤電子對H2O的空間結(jié)構(gòu)為V形（1）sp3雜化O的價層電子對數(shù)=4圖解sp2雜化sp2雜化：1個s軌道與2個p軌道進(jìn)行的雜化，形成3個sp2雜化軌道。xyzxyzzxyzxyz120°每個sp2雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭小。含有1/3s

軌道和2/3p

軌道的成分。sp2雜化后，未參與雜化的1個p軌道可以用于形成π鍵。（2）sp2雜化

由1個s軌道與2個p軌道雜化形成BF3B原子的3個sp2雜化軌道:分別與3個F原子形成3個σ鍵BF3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形常見雜化類型①特點：中心原子的價層電子對數(shù)=3②示例：B的價層電子對數(shù)=3（2）sp2雜化戰(zhàn)CH2=CH2C原子的3個sp2雜化軌道：2個與H原子形成2個σ鍵，1個與另一個C形成1個σ鍵。剩余1個p軌道形成π鍵。注意：有機(jī)物中形成雙鍵的碳原子均為sp2雜化圖解sp

雜化sp雜化：1個s軌道與1個p軌道進(jìn)行的雜化，形成2個sp

雜化軌道。180°xyzxyzzxyzxyz180°180°sp雜化軌道的形狀為一頭大，一頭小，含有1/2s軌道和1/2p軌道的成分。sp雜化后，未參與雜化的兩個p軌道可以用于形成π鍵。（3）sp雜化

由1個s軌道與1個p軌道雜化形成BeCl2Be2p↑↓2s激發(fā)2p↑2s↑雜化2psp

↑

↑Be原子的2個sp雜化軌道:與2個Cl原子形成2個σ鍵ClClsppxpx180°ClClBe常見雜化類型①特點：中心原子的價層電子對數(shù)=2②示例：Be的價層電子對數(shù)=2CH≡CHC原子的2個sp雜化軌道：1個與H原子形成1個σ鍵，1個與另一個C形成1個σ鍵。剩余2個p軌道形成2個π鍵。注意：有機(jī)物中形成三鍵的碳原子均為sp雜化（3）sp雜化確定BF3和H3O+的中心原子的雜化軌道類型，并與同學(xué)討論分子BF3H3O+第一步

計算中心原子孤電子對數(shù)第二步計算價層電子對數(shù)第三步確定雜軌道數(shù)第四步確定雜化軌道類型3+0＝33+1＝4sp2sp334【思考與討論】P49【總結(jié)】雜化軌道的分類類型雜化的軌道雜化軌道的數(shù)目VSEPR模型名稱分子空間模型實例前后spsp2sp31個s+1個p2個sp2直線形直線形CO21個s+2個p3個sp23平面三角形平面三角形V形(1對孤電子對)SO3SO21個s+3個p4個sp34四面體形正四面體形CH4三角錐形(1對孤電子對)NH3V形(2對孤電子對)H2O☆s，p，sp，sp2，sp3都是軌道的名稱雜化軌道類型的判斷（1）價層電子對法中心原子的雜化軌道數(shù)=價層電子數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)234中心原子的雜化軌道類型spsp2sp3（2）結(jié)構(gòu)式法C—C：sp3

C=C：sp2

C≡C：sp雜化軌道的條件：①只有在形成化學(xué)鍵時才能雜化②只有能量相近的軌道間才能雜化雜化軌道的特點：①雜化軌道數(shù)=參加雜化的原子軌道數(shù)②雜化改變了原子軌道的形狀、方向、能量（各雜化軌道能量可能相同，也可能不同，但更易成鍵）③為使雜化軌道間的斥力最小，雜化軌道盡可能遠(yuǎn)離④雜化軌道只用于形成σ鍵和容納孤電子對VSEPR模型

價層電子對數(shù)

+σ鍵電子對對應(yīng)預(yù)測分子